Question

按照要求作图：

（1）标出图1中通电螺线管和小磁针（静止）的南北极（用“S”和“N”表示）．
（2）如图2所示请根据凹透镜对光线的作用完成光路．
（3）如图3是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图，O是轮子的转轴，O′是箱体的重心．以O为支点，画出力F的力臂和箱体所受重力的示意图．

Answer 1

解：（1）根据电源的正负极可以确定，电流是从螺线管的右端流入左端流出，具体到每一匝中，电流的方向是向下的，根据线圈的绕向和电流的方向，利用安培定则可以确定，螺线管的右端为N极，左端为S极．
根据磁极间的作用规律：异名磁极相互吸引．所以靠近螺线管N极的为小磁针的S极，靠近螺线管S极的为小磁针的N极．所以小磁针的左端为N极，右端为S极．答案如下图．
（2）平行于主光轴的光线经凹透镜折射后变得发散，其折射光线的反向延长线过焦点；
过光心的入射光线，经过凹透镜折射后，其传播方向不变，由此可以画出其折射光线如下图所示：
（3）过O点作F的垂线即为F的力臂，过O′作竖直向下的作用力G即为箱体所受重力．
分析：（1）根据图中直接告诉的线圈绕向和通过电源正负极间接告诉的电流方向，利用安培定则可以确定螺线管的N、S极，再利用磁极间的作用规律确定小磁针的N、S极．
（2）根据凹透镜三条特殊光线的作图．
（3）支点是轮子轴心点O，力臂L是支点到力F的作用线的距离．重力的方向总是向下的．
点评：（1）凹透镜的特殊光线有三条：过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴．
（2）画力的示意图要重点把握两个要素：①力的方向；②力的作用点．此题中要分清支点O和箱体的重心O′，二者不能混为一谈．